Leuchtorgane finden sich außer bei Fischen auch bei Krebsen und Tintenfischen. Die Leuchtorgane der Krebse haben ihren Sitz teils an den Augen, teils auf der Unterseite des Körpers und sondern ein phosphoreszierendes Sekret ab.
Bei den Tintenfischen kommen zwei Formen von Leuchtorganen vor. Die einen scheiden aus Drüsen ein leuchtendes Sekret aus, die anderen besitzen einen Leuchtkörper und wirken als Laternen.
Die Ausscheidung des leuchtenden Sekrets aus den Drüsen ist bei einigen Arten sehr stark. Die Flüssigkeit ergießt sich als grünlich leuchtende Kugeln und Fäden ins Wasser und schützt das Tier in ähnlicher Weise wie der Tintenerguß der gewöhnlichen Tintenfische vor den Angriffen seiner Feinde. Diese werden durch die Leuchtmasse irregeführt und schnappen danach, in der Meinung, es sei ihre Beute, während der verfolgte Tintenfisch unterdessen entflieht.
In höchster Pracht treten die Leuchtorgane bei der Wunderlampe (Lycoteuthis diadema) auf. Dieser Tintenfisch besitzt 22 Leuchtorgane, die am Kopf unterhalb der Augen, an den langen Fangarmen und an den Bauchseiten sitzen und in den herrlichsten Farben erstrahlen. Ihr Licht ist schneeweiß, perlmutterfarben, himmelblau, dunkelblau und rot. Das ganze Tier sieht wie mit funkelnden Edelsteinen besetzt aus. Der Bau dieser napfförmigen, nach außen gewölbten Organe ist außerordentlich mannigfaltig. Es lassen sich nicht weniger als 10 verschiedene Systeme unterscheiden, nach denen diese 22 Laternen hergestellt sind.
Die Leuchtorgane der Tiefseetiere erfüllen offenbar verschiedene Aufgaben. Am nächsten liegt die Annahme, daß sie als Laterne dienen, um die nähere Umgebung des Tiers zu erleuchten. Ältere Autoren, besonders französische Forscher meinten, daß die finstere Tiefsee durch die Leuchtorgane ihrer Bewohner dauernd von einem milden Lichtschein erfüllt sei. Die Leuchtorgane sollten also ähnlich wirken wie die Laternen auf der Straße. Eine solche Wirkung scheint aber selbst bei einer starken Ansammlung der Tiere nicht möglich, da die Lichtintensität viel zu gering ist. Das Leuchten kann nur für das einzelne Tier auf kürzeste Entfernung in Betracht kommen. Auch ist die Anzahl der leuchtenden Tiere im Vergleich zu nicht leuchtenden Tieren viel zu gering, als daß eine allgemeine Beleuchtung dadurch erzeugt werden könnte. So sind nur 11 Prozent aller bis jetzt bekannten Tiefseefische mit Leuchtorganen ausgestattet. Man darf vielleicht vermuten, daß ein stark bevölkerter Raumteil der Tiefsee etwa den Eindruck eines Sternhimmels macht, aber auch nur eines schwachen Sternhimmels, an dem einzelne Pünktchen aufblitzen. Der Wert der Leuchtorgane für die Beleuchtung der Umgebung darf jedenfalls nicht zu hoch eingeschätzt werden. Dagegen dienen diese Organe offenbar noch anderen, bei weitem wichtigeren Zwecken. Ihre verschiedene Anordnung auf dem Körper der einzelnen Tierarten, ihre wechselnde Anzahl und die verschiedene Farbe des Lichts geben dem Träger ein bestimmtes Muster, das sich mit der Fleckung und Streifung buntfarbiger Tiere vergleichen läßt. Dies Muster dient wohl zur gegenseitigen Verständigung. Die einzelnen Arten erkennen sich daran untereinander. Ferner sind bei manchen Formen die Leuchtorgane geschlechtlich verschieden, haben also eine sexuelle Bedeutung. Schließlich spielen die Leuchtorgane eine wichtige Rolle für die Ernährung. Sie locken die Beutetiere herbei, die durch das Licht angezogen werden, ebenso wie der Schein einer Lampe die Insekten in der Nacht anlockt. In dem Gebrauch als Fangmittel liegt vielleicht der größte Wert der Leuchtorgane.
Man darf vermuten, daß die Bedeutung der Leuchtorgane als gegenseitiges Erkennungsmittel für die Art und das Geschlecht durch die verschiedene Lichtfarbe wesentlich unterstützt wird. Wir dürfen aber hieraus nicht unmittelbar den Schluß ziehen, daß die Tiere Farben wahrnehmen können. Auch wenn die Tiere farbenblind sind, kann die verschiedene Färbung des Lichtes doch von Nutzen sein, denn die Lichtintensität der Farben ist verschieden. Der Vorteil kann ebensogut auf einer Empfindung der wechselnden Lichtstärke der Farben beruhen, ohne daß diese selbst erkannt werden.
Die Tiefseetiere haben zum Teil ganz absonderliche Körperformen. Manche haben aalartige Gestalt mit einem abenteuerlichen Kopf. Der Schnepfenaal (Nemichthys scolopaceus) hat lange dünne Kiefer, die wie ein Schnepfenschnabel aussehen. Er erreicht eine Körperlänge von fast einem Meter. Der Pelikanaal (Macropharynx longicaudatus) hat einen gewaltigen Rachen mit langen, dünnen Kiefern, mit dem er Fische verschlingen kann, die größer sind als er selbst. Auch er erreicht die stattliche Körperlänge von 1,5 m. Überhaupt zeichnen sich viele Tiefseefische durch ein mächtiges Maul aus, das häufig mit gewaltigen Zähnen bewaffnet ist. Ein solches Riesenmaul mit zahlreichen, gefahrdrohenden Zähnen besitzt der zu den Fühlerfischen gehörende Melanocetus krechi. Der erste Strahl der Rückenflosse steht bei diesem Fisch ganz vorn auf dem Kopf und ist zu einem langen Arm ausgewachsen, der auf seinem vorderen Ende ein Leuchtorgan trägt. Der Fisch kann den Arm nach vorn ausstrecken und trägt dann seine Laterne vor sich her.
Unter den Leuchtsardinen der Tiefsee befindet sich eine Art, Bathypterois atricolor, die keine Leuchtorgane besitzt, dafür aber mit besonderen Tastorganen ausgerüstet ist. Auf jeder Kopfseite stehen zwei lange Fäden, die dem Tastgefühl dienen.
Unter den niederen Tieren fallen als Bewohner der Tiefsee besonders die prächtigen Glasschwämme auf, die in den verschiedensten Formen, als Becher, Röhren, Kelche, Körbe oder Füllhörner auftreten. In ihren zarten Weichteilen liegt ein durchsichtiges Kieselskelett, das einem wundersamen Flechtwerk aus zarten Glasfäden gleicht. Die Grundgestalt ist zwei- bis sechsstrahlig. Die einzelnen Strahlen verzweigen sich in zahlreiche Äste, die die wunderbarsten Formen annehmen, die in ihrer Mannigfaltigkeit nur noch von der Skelettbildung der Radiolaren übertroffen werden. Sie gleichen zierlichen Sträuchern, kleinen Tannenbäumchen oder Blütenkelchen.
Tiefseeexpeditionen